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美國(guó)研發(fā)出可在極端條件下使用光學(xué)壓力傳感器

發(fā)布時(shí)間:2009-08-18

新聞事件:
  • 美國(guó)研發(fā)出可在極端條件下使用光學(xué)壓力傳感器
事件影響:
  • 這種光纖傳感器不但可以測(cè)量高達(dá)1800萬(wàn)帕(2620磅平方英寸)的壓力
  • 并可抗擊-196°C的液態(tài)氮中或者538°C高溫,性能佳

美國(guó)科學(xué)家研發(fā)出一種可以在極端條件下使用的新型光學(xué)壓力傳感器。這種光纖傳感器不但可以測(cè)量高達(dá)1800萬(wàn)帕(2620磅平方英寸)的壓力,將感測(cè)頭放進(jìn)-196°C的液態(tài)氮中或者加熱到538°C,性能也不會(huì)有明顯改變。
 
這種傳感器的概念來(lái)自于密西西比大學(xué)檢測(cè)儀器和分析實(shí)驗(yàn)室(DIAL)的ChujiWang和SusanScherrer,他們將有名的“腔環(huán)降光譜法”(cavityring-downspectroscopy,CRDS)技術(shù)應(yīng)用在光纖傳感器上,制造出一個(gè)名為fiberringdownsensor的儀器。其操作關(guān)鍵在于光脈沖的衰減時(shí)間強(qiáng)烈取決于在光纖環(huán)所造成的衰減,因此任何造成光纖傳輸改變的現(xiàn)象如外部的壓迫(壓力),都可藉由監(jiān)控衰減時(shí)間而加以測(cè)量。Wang表示這種新傳感器具有許多優(yōu)于布拉格光纖(FBGs)和光纖Fabry-Perot干涉儀(FPPI)之處,并認(rèn)為這個(gè)新設(shè)計(jì)可以帶動(dòng)全新一代的物理傳感器。

這種傳感器是由兩個(gè)相同的2×1光纖耦合器(991分路比例)及和一種標(biāo)準(zhǔn)單模光纖(CorningSMF-28)所連接,構(gòu)成65M的長(zhǎng)回路。研究員人將一個(gè)波長(zhǎng)1650nm的脈沖經(jīng)由一個(gè)耦合器射入回路;該脈沖每在環(huán)內(nèi)繞行一圈,強(qiáng)度就會(huì)略微減弱,其衰減時(shí)間及強(qiáng)度則由另一個(gè)耦合器連續(xù)加以監(jiān)控。實(shí)驗(yàn)上對(duì)一段8mm長(zhǎng)的光纖傳感器施加重量的結(jié)果顯示,該傳感器可以測(cè)量高達(dá)1800萬(wàn)帕的壓力。如果把保護(hù)層(Jacket)去掉,雖會(huì)降低它的感測(cè)范圍,可是能增加其靈敏度。
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